膽汁酸-堿性氨基酸綴合物及其用圖
【專利說明】膽汁酸-堿性氨基酸綴合物及其用途 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及膽汁酸連同堿性氨基酸或堿性氨基酸的脫羧產(chǎn)物一起的綴合物。本發(fā) 明還涉及此類綴合物在治療與代謝綜合征相關(guān)的臨床狀況中的用途，所述代謝綜合征包括 例如肥胖、血脂異常、糖尿病和脂肪肝疾病。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 代謝綜合征（也稱為X綜合征、胰島素抵抗綜合征）是包括肥胖、血脂異常、高血 糖癥和高血壓的一組臨床狀況，其大大增加了個體發(fā)展心血管疾病和諸如2型糖尿病和中 風(fēng)的其它健康問題的可能性。
[0004] 包括例如世界衛(wèi)生組織（WHO)、美國國家膽固醇教育計劃（National Cholesterol Education Program(NCEP))、美國心臟協(xié)會（AHA)和國家心肺和血液研究所（National Heart Lung and Blood Institute(NHLBI))在內(nèi)的幾個組織已嘗試系統(tǒng)地闡述代謝綜合征 的定義并建立了用于診斷該疾病的一套標準。通常，通過以下標準中的三種或更多種的存 在來鑒定代謝綜合征：腹部肥胖（通過增加的腰圍，用種族特定的截斷值來確定）、升高的 甘油三酯或?qū)ι叩母视腿サ闹委?、低濃度的HDL-膽固醇或?qū)υ摖顩r的治療、升高的血 壓或?qū)Ω哐獕旱闹委?、及減少的空腹葡萄糖濃度或用降血糖劑治療。僅存在這些癥狀中的 一種（或兩種）不被定義為代謝綜合征，但是它們中的任一種均增加發(fā)展更嚴重的疾病的 風(fēng)險。
[0005] 已知胰島素抵抗和代償性高胰島素血癥在代謝綜合征的發(fā)展中具有重要的病因 作用。超重和肥胖也已被描述為綜合征發(fā)展中的重要致使組成部分。
[0006] 幾種臨床狀況被認為與代謝綜合征相關(guān)，盡管它們不是代謝綜合征的診斷標準的 一部分。一個實例是非酒精性脂肪肝?。∟AFLD)。來自臨床研究、實驗性研究和流行病學(xué)研 究的可用數(shù)據(jù)將NAFLD描述為代謝綜合征的肝臟表現(xiàn)。它包括從單純的脂肪肝或脂肪變性 到非酒精性脂肪肝炎（NASH)、晚期纖維化、和很少的進展到肝硬化的范圍的一系列肝損傷。 NAFLD與代謝綜合征相關(guān)，但也可由與綜合征不相關(guān)的風(fēng)險因素導(dǎo)致，并可例如在非肥胖且 非糖尿病患者中發(fā)生。
[0007] 幾種臨床狀況被認為是代謝綜合征的并發(fā)癥，諸如以上提到的糖尿病前期 (pre-diabetes)和 2 型糖尿病。
[0008] 代謝綜合征的治療通常結(jié)合生活方式的改變和對綜合癥的單獨的組成部分藥物 治療。通常需要對藥物進行組合，以獲得滿意的結(jié)果。常見的干預(yù)包括膳食改變、運動和使 用諸如降膽固醇劑和降血壓劑的藥劑的組合，以治療風(fēng)險因素。
[0009] 膽汁酸是主要在哺乳動物的膽汁中發(fā)現(xiàn)的類固醇酸。在哺乳動物中，天然存在的 膽汁酸是C24羧酸，其在肝臟內(nèi)由膽固醇形成。在其生物合成后，其側(cè)鏈可以用甘氨酸或牛 磺酸酰胺化以形成N-?；Y合物，所述N-?；Y合物被分泌進入膽汁并儲存在膽囊中。 在消化期間，膽汁酸被分泌進入小腸，在小腸中它們促進脂質(zhì)吸收。在近端小腸中的消化 期間，綴合的膽汁酸不被吸收，因為它們是大、電離的分子，抵抗胰腺和粘膜羧肽酶的脫酰 氨基作用。相反，綴合的膽汁酸傳到遠端回腸，在遠端回腸處它們被主動傳輸系統(tǒng)有效地吸 收。小比例的膽汁酸免于被回腸吸收并隨糞便排出。
[0010] 膽汁酸和氨基酸的合成綴合物已經(jīng)被描述。例如，Hui jghebaert等人 (1986)''Influence of the amino acid moiety on deconjugation of bile acid amidates by cholylglycine hydrolase or human fecal cultures"，Journal of Lipid Research，27:742-752,報道了關(guān)于很多合成的膽基酰胺的氨基酸（或氨基 酸類似物）部分的化學(xué)結(jié)構(gòu)對被來自Clostridium pnfnngem的膽酰甘氨酸水解酶 去綴合（deconjugation)的影響的研究。Myher 等人（1975) "Identification of ornithine and arginine conjugates of cholic acid by mass spectrometry' Can J Biochem, 53:583 - 590，報道了關(guān)于Nalpha-膽酰-鳥氨酸、-精氨酸和-組氨酸的制備和 質(zhì)譜分析。
[0011] US 6, 251，428公開了用于制備包含膽汁酸的澄清水性溶液的用于制藥和其他用 途的組合物以及制備此類溶液的方法，所述水性溶液在其選擇的PH值范圍內(nèi)不形成沉淀。
[0012] US 7, 858, 608公開了法尼醇X受體（FXR)調(diào)節(jié)器，其能夠被用于治療膽汁淤積紊 亂，特別是其中C24羧基被轉(zhuǎn)化為氨基、脲基或硫代脲基的膽汁酸衍生物。
[0013] US 2005/0260237公開了用于將包含與親水部分共價地結(jié)合的疏水部分的生物活 性劑遞送到溫血動物的遞送劑。所述疏水部分可包括膽汁酸、固醇或疏水小分子。所述親水 部分可包括α -氨基酸、二肽或三肽或親水小分子。例證性遞送劑是Na-脫氧膽酰-L-賴 氨酸-甲酯。將遞送劑和生物活性劑混合在一起以形成復(fù)合物，所述復(fù)合物隨后被施用到 動物。這些復(fù)合物特別地可用于生物活性劑的口服施用，但也可以使用其他施用途徑。
[0014] US 2008/0026077公開了用于通過使用與肽綴合的膽汁酸將治療劑遞送到上皮細 胞的方法，所述肽在生理PH下帶離子電荷。
[0015] 仍對用于治療與代謝綜合征相關(guān)的臨床狀況的更有效的組合物和方法存在醫(yī)療 需求。還對新型分子，特別地用于滿足所述醫(yī)療需求的新型分子存在需要。
[0016] 發(fā)明概述
[0017] 本發(fā)明提供了用于治療與肥胖相關(guān)的疾病或紊亂和與代謝綜合征相關(guān)的疾病或 紊亂的組合物和方法。本文提供的組合物和方法利用膽汁酸與堿性氨基酸的綴合物，根據(jù) 一些實施方案所述堿性氨基酸諸如精氨酸和賴氨酸，發(fā)現(xiàn)所述綴合物在改善綜合征的臨床 表現(xiàn)上高度有效。在一些實施方案中，使用膽汁酸與精氨酸的脫羧產(chǎn)物胍基丁胺的綴合物。 本發(fā)明還提供了包含膽汁酸鵝脫氧膽酸或熊脫氧膽酸與選自精氨酸、賴氨酸、組氨酸和鳥 氨酸的至少一種堿性氨基酸、或與脫羧氨基酸胍基丁胺的新型綴合物。
[0018] 本發(fā)明部分根據(jù)以下發(fā)現(xiàn)：喂食高脂肪飲食（HFD)的小鼠對膽汁酸-堿性氨基酸 綴合物的消耗減少、或甚至阻止了該飲食的不利生理后果。如本文以下示例的，喂食補充有 綴合物的HFD的小鼠與喂食無綴合物的HFD的小鼠相比顯示出增重顯著降低，盡管食物的 消耗增加。另外，與僅消耗HFD的小鼠相對，還接受綴合物的小鼠顯示出與作為對照的僅消 耗低脂肪飲食的小鼠相似的血液中的總膽固醇、甘油三酯和葡萄糖水平，而無任何肝臟損 傷。如本文以下進一步示例的，在發(fā)生肝臟損傷后及已觀察到體重顯著增加后，給喂食HFD 的小鼠施用綴合物數(shù)周顯示出肝臟脂肪變性減輕、改善肝腫大并阻止進一步的體重增加， 盡管繼續(xù)消耗HFD。
[0019] 迄今被描述的膽汁酸與諸如堿性氨基酸的氨基酸的合成的綴合物主要被建議作 為治療性物質(zhì)的遞送劑，以改善治療性物質(zhì)的生物可用性。現(xiàn)第一次公開了此類綴合物自 身具有治療性益處，并且可被用于治療代謝綜合征和相關(guān)狀況。
[0020] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供了用于治療與代謝綜合征相關(guān)的疾病或紊亂的藥物組合 物，所述藥物組合物包含作為活性成分的具有式III的結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的 鹽：
[0022] 其中：
[0023] (i)A 選自：
[0025] B 是 OH ;
[0026] m是1到10的整數(shù)；
[0027] Rla(在m次出現(xiàn)中的）每次出現(xiàn)獨立地代表精氨酸、賴氨酸、組氨酸或鳥氨酸的側(cè) 鏈；
[0028] Rlb是胍基丁胺的側(cè)鏈；且
[0029] R2代表H、C fC4烷基或M，其中M是反離子；
[0030] 或
[0031] (ii)A 是-OR4;
[0032] B 是：
[0034] η是1到10的整數(shù)；
[0035] X 是 0 或 NH ;
[0036] R3 (在η次出現(xiàn)中的）每次出現(xiàn)獨立地代表精氨酸、賴氨酸、組氨酸或鳥氨酸的側(cè) 鏈；且
[0037] R4代表H、C fC4烷基或Μ，其中M是反離子。
[0038] 根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了用于治療有相應(yīng)需要的受試者中的與代謝綜合征相 關(guān)的疾病或紊亂的方法，所述方法包括對受試者施用藥物組合物的步驟，所述藥物組合物 包含作為活性成分的具有式ΠΙ的結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽。
[0039] 在一些實施方案中，所述藥物組合物包含選自由以下組成的組的化合物：
[0040] (i)具有式（Ia)的結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽：
[0042] 其中
[0043] m是1到10的整數(shù)；
[0044] Rla每次出現(xiàn)獨立地代表精氨酸、賴氨酸、組氨酸或鳥氨酸的側(cè)鏈；且R2代表H、 C1-C4烷基或M，其中M是反離子；
[0045] (ii)具有式（Ib)的結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽：
[0047] 其中
[0048] Rlb是胍基丁胺的側(cè)鏈；和
[0049] (iii)具有式（Ic)的結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽：
[0050]
[0051] 其中R1IP R~如以上所定義。
[0052] 在一些實施方案中，所述藥物組合物包含具有式（II)的結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué) 上可接受的鹽：
[0054] 其中
[0055] X 是 0 或 NH ;
[0056] η是1到10的整數(shù)；
[0057] R3每次出現(xiàn)獨立地代表精氨酸、賴氨酸、組氨酸或鳥氨酸的側(cè)鏈；且
[0058] R4代表H、C fC4烷基或Μ，其中M是反離子。
[0059] 應(yīng)理解，在式（Ia)的化合物中，當m = 1時，（_NH-C(Rla)_C( = 0)_)"代表賴氨酸 殘基、精氨酸殘基、組氨酸殘基或鳥氨酸殘基；或當m大于1時，（-NH-C(Rla)-C ( = 0)-)"代 表其組合。
[0060] 對于m= 1，綴合物中的每個氨基酸代表本發(fā)明的單獨實施方案。對于m>l，綴合 物中的氨基酸的每個組合代表本發(fā)明的單獨實施方案。
[0061] 還應(yīng)理解，在式（Ib)的化合物中，-NH-C (Rlb) H代表胍基丁胺殘基。
[0062] 仍然還應(yīng)理解，在式（II)的化合物中，當η = 1時，（-NH-C(R3) -C( = 0) _)n代表賴 氨酸殘基、精氨酸殘基、組氨酸殘基或鳥氨酸殘基；或當η大于1時（-NH-C(R3)-C( = 0)-) n代表其組合。
[0063] 對于η = 1，綴合物中的每個氨基酸代表本發(fā)明的單獨實施方案。對于η>1，綴合 物中的氨基酸的每個組合代表本發(fā)明的單獨實施方案。
[0064] 根據(jù)本發(fā)明的原理，（D)-和（L)-氨基酸衍生物兩者及其外消旋衍生物均被包括 在本發(fā)明內(nèi)。因此，當m或η等于1時，基團（-^-(:(0-(:( = 0)-)^(-^-(:00-(:( = 〇) _) n代表D-賴氨酸殘基、L-賴氨酸殘基、D-精氨酸殘基、L-精氨酸殘基、D-組氨酸殘基、 L-組氨酸殘基、D-鳥氨酸殘基或L-鳥氨酸殘基，或其外消旋體；或當m或η大于1時，基 團（-NH-C(Rla)-C ( = 0)-)"或（-NH-C(R3)-C ( = 0)-)"代表其任何可能的組合。每種可能 性代表本發(fā)明的單獨實施方案。
[0065] 在一些實施方案中，X是NH。在其他實施方案中，X是0。在優(yōu)選的實施方案中，R2 和R4各自是乙基。
[0066] 在一些實施方案中，綴合物是鵝脫氧膽酸（即在C-7處的OH部分處于α位）的 衍生物。在其他實施方案中，綴合物是熊脫氧膽酸（即在C-7處的OH部分處于β位）的 衍生物。每種可能性代表本發(fā)明的單獨實施方案。
[0067] 在一些實施方案中，R2是銨、堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子。每種可能性代表本 發(fā)明的單獨實施方案。在一些實施方案中，R 4是銨、堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子。每種 可能性代表本發(fā)明的單獨實施方案。
[0068] 在一些實施方案中，M選自由Na+、Mg' Ca++和銨組成的組。每種可能性代表本發(fā) 明的單獨實施方案。
[0069] 根據(jù)本發(fā)明的幾種優(yōu)選的化合物通過化合物（1)、化合物（2)、化合物（3)、化合物 (4)、化合物（5)、化合物（6)、化合物（7)、化合物（8)、化合物（9)、化合物（10)、化合物（11) 和化合物（12)，及其藥學(xué)上可接受的鹽的結(jié)構(gòu)來表示。本文以下在詳述中提供了這些化合 物的結(jié)構(gòu)。每種可能性代表本發(fā)明的單獨實施方案。
[0070] 在一些實施方案中